Πρόσφατα, τα υλικά για τις μάσκες έχουν τραβήξει την προσοχή και οι εργαζόμενοι στα πολυμερή μας δεν έχουν εμποδιστεί σε αυτή τη μάχη κατά της επιδημίας. Σήμερα θα παρουσιάσουμε πώς παράγεται το υλικό πολυμερούς πολυπροπυλενίου με τήξη.
Ζήτηση αγοράς για PP υψηλού σημείου τήξης
Η ρευστότητα τήξης του πολυπροπυλενίου σχετίζεται στενά με το μοριακό του βάρος. Το μέσο μοριακό βάρος της εμπορικής ρητίνης πολυπροπυλενίου που παρασκευάζεται με το συμβατικό καταλυτικό σύστημα Ziegler Natta κυμαίνεται γενικά μεταξύ 3 × 105 και 7 × 105. Ο δείκτης τήξης αυτών των συμβατικών ρητινών πολυπροπυλενίου είναι γενικά χαμηλός, γεγονός που περιορίζει το εύρος εφαρμογής τους.
Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας χημικών ινών και της βιομηχανίας μηχανημάτων κλωστοϋφαντουργίας, η βιομηχανία μη υφασμένων υφασμάτων έχει αναπτυχθεί ραγδαία. Η σειρά πλεονεκτημάτων του πολυπροπυλενίου το καθιστά την προτιμώμενη πρώτη ύλη για μη υφασμένα υφάσματα. Με την ανάπτυξη της κοινωνίας, τα πεδία εφαρμογής των μη υφασμένων υφασμάτων τείνουν να είναι ευρέα: στον τομέα της ιατρικής και της υγείας,μη υφασμένα υφάσματαΜπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ρόμπες απομόνωσης, μασκών, χειρουργικών ρόμπων, γυναικείων σερβιετών, παιδικών πάνες και ούτω καθεξής. Ως οικοδομικό και γεωτεχνικό υλικό, τα μη υφασμένα υφάσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για στεγανοποίηση στέγης, κατασκευή δρόμων και έργα εξοικονόμησης νερού, ή η προηγμένη τσόχα στέγης μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας τεχνολογία spunbond και βελονωτής διάτρησης. Η διάρκεια ζωής της είναι 5-10 φορές μεγαλύτερη από την παραδοσιακή τσόχα ασφάλτου. Τα υλικά φίλτρου είναι επίσης ένα από τα ταχύτερα αναπτυσσόμενα προϊόντα σε μη υφασμένα υφάσματα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διήθηση αερίων και υγρών σε βιομηχανίες όπως η χημική, η φαρμακευτική και η τροφίμων, και έχουν μεγάλο δυναμικό αγοράς. Επιπλέον, τα μη υφασμένα υφάσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή συνθετικού δέρματος, τσαντών, επενδύσεων ρούχων, διακοσμητικών υφασμάτων και πανιών σκουπίσματος στην καθημερινή ζωή και την οικιακή χρήση.
Λόγω της συνεχούς ανάπτυξης των μη υφασμένων υφασμάτων, οι απαιτήσεις για την παραγωγή και την εφαρμογή τους αυξάνονται συνεχώς, όπως η παραγωγή με τήξη, η παραγωγή υψηλής ταχύτητας και τα λεπτά προϊόντα. Συνεπώς, οι απαιτήσεις για την απόδοση επεξεργασίας της ρητίνης πολυπροπυλενίου, της κύριας πρώτης ύλης για τα μη υφασμένα υφάσματα, έχουν επίσης αυξηθεί αντίστοιχα. Επιπλέον, η παραγωγή ινών πολυπροπυλενίου υψηλής ταχύτητας ή λεπτών ντενιέ απαιτεί επίσης η ρητίνη πολυπροπυλενίου να έχει καλές ιδιότητες ροής τήγματος. Ορισμένες χρωστικές ουσίες που δεν αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες απαιτούν επεξεργασία πολυπροπυλενίου ως φορέα σε σχετικά χαμηλότερες θερμοκρασίες. Όλα αυτά απαιτούν τη χρήση ρητίνης πολυπροπυλενίου εξαιρετικά υψηλού δείκτη τήξης ως πρώτης ύλης που μπορεί να υποστεί επεξεργασία σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Το ειδικό υλικό για υφάσματα με τήξη είναι το πολυπροπυλένιο υψηλού δείκτη τήξης. Ο δείκτης τήξης αναφέρεται στη μάζα του τηγμένου υλικού που διέρχεται από ένα τυπικό τριχοειδές σωλήνα κάθε 10 λεπτά. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή, τόσο καλύτερη είναι η ρευστότητα επεξεργασίας του υλικού. Όσο υψηλότερος είναι ο δείκτης τήξης του πολυπροπυλενίου, τόσο λεπτότερες είναι οι ίνες που φυσιούνται και τόσο καλύτερη είναι η απόδοση φιλτραρίσματος του παραγόμενου υφάσματος με τήξη.
Μέθοδος παρασκευής ρητίνης πολυπροπυλενίου υψηλού δείκτη τήξης
Μία μέθοδος είναι ο έλεγχος του μοριακού βάρους και της κατανομής του μοριακού βάρους του πολυπροπυλενίου ελέγχοντας τη διαδικασία αντίδρασης πολυμερισμού, όπως η χρήση μεθόδων για την αύξηση της συγκέντρωσης αναστολέων όπως το υδρογόνο για τη μείωση του μοριακού βάρους του πολυμερούς, αυξάνοντας έτσι τον δείκτη τήξης. Αυτή η μέθοδος περιορίζεται από παράγοντες όπως το καταλυτικό σύστημα και οι συνθήκες αντίδρασης, γεγονός που καθιστά δύσκολο τον έλεγχο της σταθερότητας του δείκτη τήξης και την εφαρμογή της.
Η Yanshan Petrochemical χρησιμοποιεί καταλύτες μεταλλοκενίου για άμεσο πολυμερισμό υλικών με εμφύσηση τήγματος με δείκτη τήξης άνω του 1000 τα τελευταία χρόνια. Λόγω της δυσκολίας ελέγχου της σταθερότητας, δεν έχει πραγματοποιηθεί πολυμερισμός μεγάλης κλίμακας. Από το ξέσπασμα της επιδημίας φέτος, η Yanshan Petrochemical υιοθέτησε την τεχνολογία ελεγχόμενης αποικοδόμησης παραγωγής υλικού με εμφύσηση τήγματος πολυπροπυλενίου, η οποία αναπτύχθηκε το 2010, για την παραγωγή ειδικού υλικού μη υφασμένου υφάσματος με εμφύσηση τήγματος πολυπροπυλενίου στις 12 Φεβρουαρίου. Ταυτόχρονα, διεξήχθησαν βιομηχανικές δοκιμές στη συσκευή χρησιμοποιώντας καταλύτες μεταλλοκενίου. Το προϊόν έχει παραχθεί και αυτή τη στιγμή αποστέλλεται σε μεταγενέστερους χρήστες για δοκιμή.
Μια άλλη μέθοδος είναι ο έλεγχος της αποικοδόμησης του πολυπροπυλενίου που λαμβάνεται μέσω συμβατικού πολυμερισμού, μειώνοντας το μοριακό του βάρος και αυξάνοντας τον δείκτη τήξης του.
Στο παρελθόν, οι μέθοδοι αποικοδόμησης σε υψηλή θερμοκρασία χρησιμοποιούνταν συνήθως για τη μείωση του μοριακού βάρους του πολυπροπυλενίου, αλλά αυτή η μέθοδος μηχανικής αποικοδόμησης σε υψηλή θερμοκρασία έχει πολλά μειονεκτήματα, όπως απώλεια προσθέτων, θερμική αποσύνθεση και ασταθείς διεργασίες. Επιπλέον, υπάρχουν μέθοδοι όπως η υπερηχητική αποικοδόμηση, αλλά αυτές οι μέθοδοι συχνά απαιτούν την παρουσία διαλυτών, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία και το κόστος της διαδικασίας. Τα τελευταία χρόνια, η μέθοδος χημικής αποικοδόμησης του πολυπροπυλενίου έχει σταδιακά εφαρμοστεί ευρέως.
Παραγωγή PP υψηλού δείκτη τήξης με μέθοδο χημικής αποικοδόμησης
Η μέθοδος χημικής αποικοδόμησης περιλαμβάνει την αντίδραση πολυπροπυλενίου με χημικούς παράγοντες αποικοδόμησης όπως οργανικά υπεροξείδια σε έναν κοχλιωτό εξωθητήρα, προκαλώντας τη θραύση των μοριακών αλυσίδων του πολυπροπυλενίου και τη μείωση του μοριακού τους βάρους. Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους αποικοδόμησης, έχει τα πλεονεκτήματα της πλήρους αποικοδόμησης, της καλής ρευστότητας τήξης και της απλής και εφικτής διαδικασίας παρασκευής, καθιστώντας εύκολη την εκτέλεση βιομηχανικής παραγωγής μεγάλης κλίμακας. Αυτή είναι επίσης η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος από τους κατασκευαστές τροποποιημένων πλαστικών.
Απαιτήσεις εξοπλισμού
Το υψηλό σημείο τήξης αναφέρεται σε εξοπλισμό που είναι εντελώς διαφορετικός από τον συνηθισμένο εξοπλισμό τροποποίησης PP. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για τον ψεκασμό τηγμένων υλικών απαιτεί μεγαλύτερη αναλογία διαστάσεων και κατακόρυφη κεφαλή μηχανής ή χρησιμοποιεί υποβρύχια κοκκοποίηση (η Wuxi Huachen έχει παρόμοια υποβρύχια κοπή). Το υλικό είναι πολύ λεπτό και πρέπει να έρθει σε επαφή με το νερό αμέσως μετά την έξοδό του από την κεφαλή της μηχανής για εύκολη ψύξη.
Η παραγωγή συμβατικού πολυπροπυλενίου απαιτεί ταχύτητα κοπής σε εξωθητήρα 70 μέτρων ανά λεπτό, ενώ το πολυπροπυλένιο υψηλού σημείου τήξης απαιτεί ταχύτητα κοπής άνω των 120 μέτρων ανά λεπτό. Επιπλέον, λόγω του γρήγορου ρυθμού ροής του πολυπροπυλενίου υψηλού σημείου τήξης, η απόσταση ψύξης του πρέπει επίσης να αυξηθεί από 4 μέτρα σε 12 μέτρα.
Η μηχανή για την κατασκευή υλικών με τήξη απαιτεί συνεχή αλλαγή πλέγματος, συνήθως χρησιμοποιώντας έναν διακόπτη πλέγματος διπλού σταθμού. Η απαίτηση ισχύος του κινητήρα είναι πολύ υψηλότερη και χρησιμοποιούνται περισσότερα μπλοκ διάτμησης στα εξαρτήματα των βιδών.
1: Εξασφαλίστε ομαλή τροφοδοσία υλικών όπως PP και DCP.
2: Προσδιορίστε την κατάλληλη αναλογία διαστάσεων και την αξονική θέση του ανοίγματος με βάση τον χρόνο ημιζωής του σύνθετου τύπου (ο οποίος έχει εξελιχθεί στην τρίτη γενιά για να εξασφαλίσει ομαλή εξώθηση της αντίδρασης CR-PP).
3: Για να εξασφαλιστεί υψηλή απόδοση λιωμένων δακτύλων εντός του εύρους ανοχής (περισσότερες από 30 τελικές λωρίδες έχουν υψηλότερη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και βάση ανάμειξης σε σύγκριση με μόνο δώδεκα λωρίδες).
4: Πρέπει να είναι εξοπλισμένες ειδικές υποβρύχιες κεφαλές καλουπιού. Το τήγμα και η θερμότητα πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα και η ποσότητα των αποβλήτων πρέπει να είναι ελάχιστη.
5: Συνιστάται να εξοπλιστεί ένας ώριμος ψυχρός κοκκοποιητής για υλικά τήξης (ο οποίος έχει καλή φήμη στον κλάδο) για να διασφαλιστεί η ποιότητα των τελικών κόκκων και ένα υψηλότερο ποσοστό απόδοσης.
6: Αν υπάρχει ανατροφοδότηση ανίχνευσης στο διαδίκτυο, θα ήταν ακόμα καλύτερο.
Επιπλέον, ο εκκινητής αποικοδόμησης που προστίθεται στην πλευρική τροφοδοσία με υγρό απαιτεί μεγαλύτερη ακρίβεια λόγω του μικρού λόγου προσθήκης. Για εξοπλισμό πλευρικής τροφοδοσίας όπως τα εισαγόμενα Brabenda, Kubota και τα εγχώριας παραγωγής Matsunaga.
Ο καταλύτης αποικοδόμησης που χρησιμοποιείται σήμερα
1: Το δι-t-βουτυλοϋπεροξείδιο, επίσης γνωστό ως δι-τριτ-βουτυλοϋπεροξείδιο, εκκινητής α και παράγοντας βουλκανισμού dTBP, είναι ένα άχρωμο έως ελαφρώς κίτρινο διαφανές υγρό που είναι αδιάλυτο στο νερό και αναμίξιμο με οργανικούς διαλύτες όπως βενζόλιο, τολουόλιο και ακετόνη. Είναι εξαιρετικά οξειδωτικό, εύφλεκτο, σχετικά σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου, μη ευαίσθητο στις κρούσεις.
2: Το DBPH, συντομογραφούμενο ως 2,5-διμεθυλο-2,5-δι(τερτ. βουτυλοϋπεροξυ)εξάνιο, έχει μοριακό βάρος 290,44. Ανοιχτό κίτρινο υγρό, σαν πάστα και γαλακτώδης λευκή σκόνη, με σχετική πυκνότητα 0,8650. Σημείο πήξης 8 ℃. Σημείο βρασμού: 50-52 ℃ (13Pa). Δείκτης διάθλασης 1,418~1,419. Το ιξώδες του υγρού είναι 6,5 mPa.s. Σημείο ανάφλεξης (ανοιχτό κύπελλο) 58 ℃. Διαλυτό στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες όπως αλκοόλες, αιθέρες, κετόνες, εστέρες και αρωματικούς υδρογονάνθρακες, αδιάλυτο στο νερό.
3: Δοκιμή τήξης δακτύλου
Η δοκιμή τήξης με δάχτυλο πρέπει να διεξάγεται σύμφωνα με το GB/T 30923-2014 Πολυπροπυλενικό Πρότυπο για Ειδικά Υλικά Σπρέι Τήξης. Δεν μπορούν να δοκιμαστούν οι συνηθισμένοι δοκιμαστές τήξης με δάχτυλο. Το υψηλό σημείο τήξης αναφέρεται στη χρήση της μεθόδου όγκου αντί της μεθόδου μάζας για τη δοκιμή.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.ιδρύθηκε τον Μάιο του 2020. Είναι μια μεγάλης κλίμακας επιχείρηση παραγωγής μη υφασμένων υφασμάτων που ενσωματώνει την έρευνα και ανάπτυξη, την παραγωγή και τις πωλήσεις. Μπορεί να παράγει διάφορα χρώματα μη υφασμένων υφασμάτων PP spunbond με πλάτος μικρότερο από 3,2 μέτρα, από 9 γραμμάρια έως 300 γραμμάρια.
Ώρα δημοσίευσης: 08 Νοεμβρίου 2024